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RIGOL技术站:三分钟玩转电池放电测试


  来源: 普源精电 RIGOL 时间:2021-05-06 编辑:清风
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电能是我们生活中使用最为方便的能源,我们无时不刻不在使用着电能。时至今日,我们已经能够随时随地获得电能,这些便捷离不开可充电的锂离子电池。


锂电池经过多年的技术革新,综合性能不断提升,已经应用在了非常多的领域,但正因为如此,对电池的进行全面的测试非常有必要,因为锂电池在工作异常时可能出现起火爆炸的事故,导致人身伤害和财产损失。在电池的各项测试中,电池放电测试是其中重要的一环。电池的放电测试对电池循环寿命,放电性能评估有很大的帮助。



电池放电测试过程中不仅仅需要关注电池的电学参数,电池的温度也是非常重要的一点,因为温度是直接影响锂离子电池的安全性和可靠性的因素之一。除了安全方面,温度也会对锂离子电池的有效容量和放电性能产生很大的影响。在寒冷的冬天电动汽车的性能大幅下降很大程度上和电池在低温环境中的性能下降有关。


此外,在实际的使用中,电池往往会遵循电池厂家指定的标准进行充电,充电过程相对更平稳,更可控,然而放电过程却是随着负载的不同会有很大的差异,放电过程一旦产生大量的热量聚集,超过电池允许的工作温度,就会影响其安全性和可靠性。


可见对电池在不同温度环境下的放电性能测试和放电过程中的温度变化检测是一个产品开发中不可忽视的重要步骤,本文我们就来介绍一下如何使用通用测试测量设备对电池进行放电测试并进行参数监测。


常见的锂离子电池的典型放电曲线如下:


电池放电曲线示意图


通常,这个曲线是由电池生产厂家在指定的测试条件下的一个参考曲线,而对于客户实际的多样化的应用需求,需要有针对性设计测试条件。


一般来说,电池的性能受电池温度、电池内阻、充放电循环次数、放电电流、放电方式等多种因素影响,而对于存储了一段时间的电池,存放时间、存放的温度等也会影响到电池在使用时的性能。因此,测试电池放电特性是一个需要较长时间、重复性的工作。


关键因素


在电池放电测试中需要关注如下几个问题:


电池的端口电压


在电池放电测试中,需要时刻关注电池的端口电压。一方面,计算电池可释放出来的能量需要根据电池的实时端口电压进行计算,以得到实际放电过程中的准确的功率参数;另一方面,由于锂电池在过度放电时会因为电池内部物质或结构发生不可逆变化而导致电池损坏或性能下降,为了避免这种情况发生,电子负载的电池测试模式需要设定放电终止的阈值电压,一旦达到终止放电的电压条件,电子负载能自动停止测试而无需人时刻监视电池电压,以避免电池的过度放电。


电池到电子负载之间导线的电阻


电池到电子负载之间的导线必然存在一定的电阻,当被测设备输出大电流时,负载引线上的压降将变得不可忽略,这将使电子负载在建立负载电流之后的端口电压低于电池实际的端口电压,显然,这与连接线缆的引线等效电阻有直接的关系。为了确保电子负载可以准确测量被测设备的输出电压,电子负载需要提供独立于堵在端子的额外远端Sense端子,当电子负载处于Sense 工作模式时,Sense 功能被启用,接线方式如下图所示。



按照正确的方式连接Sense端子和被测设备的输出端后,电子负载可以直接通过Sense端子检测被测对象的实际电压,从而自动补偿电子负载引线电阻引起的压降,使得电子负载可以准确地测量电池的端口电压。


电池的温度


关键词:RIGOL 电池放电 测试    浏览量:6952

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